惰性气体保护范文

惰性气体保护范文（精选11篇）

惰性气体保护 第1篇

关键词：铝合金,双脉冲熔化极惰性气体保护焊,焊接工艺试验

1 前言

为解决中厚板铝合金熔化极惰性气体保护焊焊缝气孔问题, 在工艺措施不变的情况下, 进行铝合金双脉冲熔化极惰性气体保护焊焊接工艺试验。双脉冲MIG焊不仅使焊缝气孔大小、数量降低, 而且也大大提高了焊缝表面质量。

2 焊缝气孔形成机理和防治

铝合金焊缝气孔形成有许多因素, 如:焊前清理不干净、施焊环境达不到要求、保护气体纯度不够、操作不当等等。但焊缝形成气孔的根本原因是:焊缝中气体上浮速度小于熔池金属凝固速度。因此, 要避免气孔形成就必须使焊缝中气体上浮速度大于金属凝固速度。我们从两方面考虑减少铝合金焊缝气孔:

(1) 延长熔池金属凝固时间。采取预热和加大热输入量均可使熔池金属凝固时间加长, 但这不仅增加工作量而且会造成铝合金中元素过度损失, 对焊接接头性能产生不良影响。

(2) 加速气体上浮。在一定条件下使熔池金属发生强烈搅拌以加速气体上浮。双脉冲MIG焊电弧对熔池具有强烈的搅动作用, 是减少焊缝气孔的理想方法。

3 双脉冲MIG焊特点

脉冲熔化焊接电源为焊接提供两个电流:一个是电流值较小的基值电流, 保证电弧不熄灭并使焊丝端头部份熔化, 为下一次熔滴的形成和过渡做准备;另一个是脉冲峰值电流, 它在可调的时间间隔内叠加在维弧电流上, 脉冲电流大于喷射过渡临界电流, 使熔滴产生射流过渡。脉冲熔化极焊机采用“一脉一滴”的熔滴过渡形式, 以高于短路过渡和低于连续喷射过渡的平均电流, 产生具有轴向喷射过渡的稳定电弧。

在直流单脉冲基础上发展形成的直流双脉冲焊接电源, 是将两个不同单元脉冲周期性切换而采用的一种电弧控制方式, 其原理如下:

双脉冲焊机特点:在高频和低频脉冲时熔滴过渡均可实现“一脉一滴”, 由于平均电流比连续喷射过渡电流要低, 对铝合金焊接十分有利。双脉冲电弧以高频和低频交替焊接, 熔池在有规律的不同频率脉冲电弧作用下发生强烈地搅动, 有利于熔池中气体溢出和抑制气孔长大。在双脉冲电弧作用下, 铝合金焊缝外观质量也得到改善。

4 试验方案

我们利用OTC DP400双脉冲焊机对12mm厚5A06铝镁合金进行不同频率的双脉冲焊接试验和检测。

4.1 不同频率的双脉冲MIG焊试验

在相同工艺参数 (焊接电流、电压、速度) 下, 采用单脉冲、不同低频的双脉冲 (5HZ、8HZ、10HZ、12HZ) MIG焊进行焊接试验, 焊接试板照片如下:

从焊接试验可以看出:5~12HZ双脉冲MIG焊缝外观鱼鳞纹清晰、细致, 比单脉冲MIG焊缝外观质量有较大提高。

4.2 双脉冲MIG焊对焊缝气孔的影响

我们利用前期因气孔超标不合格的铝合金焊丝进行单脉冲和不同频率的双脉冲MIG焊进行对比试验。

通过X光无损检测发现: (1) 5、8、10、12HZ双脉冲MIG焊缝中, 没有再出现单脉冲MIG焊较大直径气孔的现象, 焊缝气孔直径显著减少。 (2) 5、8、10、12HZ双脉冲MIG焊接试板中虽仍有气孔存在, 但气孔数量比单脉冲MIG焊大大减少。

以下是部分焊接试板X光检测底片:

通过试验发现:双脉冲MIG焊并不能完全解决因焊丝质量而引起的焊缝气孔问题, 但它对焊缝气孔长大有明显的抑制作用, 使气孔直径明显变小, 并可显著减少焊缝气孔数量。

4.3 双脉冲MIG焊对焊接熔透性的影响

我们采用相同工艺参数 (焊接电流、电压、速度) , 对单、双脉冲MIG焊进行了“T”型接头角焊缝试验。从角焊缝金相试样观察焊缝根部熔透情况以比较单、双脉冲电弧的熔透能力, 宏观金相检查如下:

“1”———单脉冲T型接头先焊的角焊缝;“2”———单脉冲T型接头后焊的角焊缝;“3”———双脉冲T型接头先焊的角焊缝;“4”———双脉冲T型接头后焊的角焊缝。

通过对比试验发现:熔化极惰性气体保护焊在相同工艺参数 (焊接电流、电压、速度) 下, 单脉冲MIG电弧比双脉冲MIG电弧具有更高的熔透能力。

4.4 焊接试件机械性能

根据JB/T4734-2002《铝制焊接容器》附录B《铝容器焊接工艺评定》, 对不同焊丝、不同焊接方法 (单、双脉冲) 进行了弯曲、拉伸机械性能试验。

用国产和萨福公司同成份铝合金焊丝分别进行单脉冲、

5 HZ双脉冲MIG焊对比试验, 机械性能如表1。

用萨福公司铝合金焊丝进行8、10、12HZ双脉冲MIG焊接试验, 机械性能如表2。

从各项检测数据中可以看出:在合理的焊接工艺参数下, 单、双脉冲MIG焊接试件均能达到国家标准的要求, 焊接接头拉伸、弯曲性能没有明显区别。

5 结论和应用

(1) 双脉冲熔化极惰性气体保护焊对焊接铝及铝金焊缝外观质量提高较为明显。 (2) 双脉冲熔化极惰性气体保护焊能抑制焊缝气孔长大和减少焊缝气孔数量。 (3) 相同焊接工艺参数 (焊接电流、电压、速度) 下, 双脉冲MIG焊比单脉冲MIG焊熔深略小, 在实际应用时应增大焊接线能量。 (4) 在合理的焊接规范下, 单、双脉冲MIG焊接试件均能达到国家相关标准要求, 焊接接头机械性能没有明显的区别。

根据试验, 我们已经完成了多个频率的双脉冲熔化极惰性气体保护焊焊接工艺评定, 并在公司铝合金产品中大量应用。

参考文献

[1]JB/T4734-2002, 铝制焊接容器[S].

保护气体对焊接飞溅的影响 第2篇

关键词：气体；焊接飞溅；焊接

一、焊接接头金相组织及其分析

经观察宏观形貌无论是选用气体A还是气体B，焊接接头层次清晰，成型优良，从焊缝端面宏观形貌观察，接头融合良好，无气孔、夹渣和裂纹等缺陷。

观察焊接接头微观组织无论选用气体A还是气体B，焊缝金属组织呈明显的柱状晶形态，主要由数量较多的先共析铁素体、一定数量的针状铁素体和粒状贝氏体组成。晶粒区晶粒较为粗大，其组织特征为，较多的先共析铁素体，侧板条铁素体、珠光体和粒状贝氏体。该区域晶粒粗大是由于焊接过程中加热温度高，金属处于过热状态，一些高熔点化合物熔入奥氏体，因此奥氏体晶粒发生长大，冷却后主要得到粗大的铁素体和珠光体，甚至在热输入过高或高温停留时间长时出现魏氏体组织。细晶区主要由细晶铁素体和珠光体组成。

二、焊接接头机械性能试验结果及分析

（一）焊接接头硬度试验结果及分析

通过焊接接头硬度HV10的测试结果得出，比较接头各区域的硬度及其分布规律可发现，接头的硬度峰值在HAZ高进熔合线的部位，HAZ的平均硬度较高，其次是焊缝，母材的平均硬度值最低；从硬度均值比较分析发现，接头面层的硬度大于底层的硬度，这是由于底层焊缝受到后续焊接余热作用的原因。无论是选用气体A还是气体B，焊接接头各区的硬度值相差不大，硬度值峰值出现在近熔合线附近，满足ISO15614-1标准允许的最大硬度值得要求，焊接性能良好。

（二）焊接接头拉伸试验结果及分析

参照ISO4136-2011“钢熔化焊接头拉伸试验”标准规定[2]，加工拉伸试样，在WESW-600B液压式万能试验机上测定接头的抗拉强度。观察拉伸试验样件得到，试件断裂前有较为明显的塑性变形，断裂位置在远离焊缝的母材处，与拉伸轴呈45°，是典型的切断型断裂，断口宏观形貌有明显的纤维区、放射区和剪切唇，剪切唇表面光滑。拉伸试验结果表明，气体A和气体B，拉伸试样的断裂位置均为远离焊缝的母材，所以在静载条件下，焊接接头不是薄弱环节。

（三）焊接接头弯曲试验结果及分析

参照ISO5173-2009“焊接接头弯曲试验”标准规定[3]，在WESW-600B液压式万能试验机上进行弯曲试验，评定焊缝的塑性，弯曲试样包括2个正弯试样和2个背弯试样。

焊接接头试样弯曲试验结果表明。无论气体A还是气体B，试样的弯曲角度达到180°时，在弯曲受拉面无裂纹，焊缝均呈现了良好的塑性。

注：T-合格，弯曲180°时受拉面无裂纹或有在任何方向上小于3mm长的裂纹

（四）焊接接头冲击试验结果及分析

用JXB-300型冲击试验机，参照ISO 9016-2008 “焊接接头冲击试验方法”标准的规定[4]，进行接头2种状态-40℃冲击功的测定，分析了焊接接头冲击韧性的影响因素。冲击试样取焊缝、熔合区、热影响区和母材4个部位，焊缝、熔合区和热影响区V型缺口位置、尺寸。

焊接接头冲击试验结果表明。选用气体A和气体B进行焊接，焊接接头– 40℃的冲击功均大于Q345E钢母材规定的容许值47J。

三、结论

（一）用二元气体和三元气体进行焊接试验及评定，焊接接头熔合良好，无焊接缺陷，在焊接成型方面，相对于传统的富氩二元混合气（80%Ar+20%CO2），用富氧的三元混合保护气体（Ar+CO2+O2）进行焊接，焊缝表面成型较为平滑、美观。

（二）在多层焊工艺条件下，焊接接头的组织是不均匀的：面层的组织呈较为粗大的柱状晶形态，多为铁素体（先共析铁素体、针状铁素体、侧板条铁素体）和少量粒状贝氏体组织，底层焊缝为较为细小、均匀的块状铁素体和珠光体组织；熔合区和过热区组织主要为先共析铁素体、较多的珠光体和一定量的粒状贝氏体。

（三）无论使用二元气体，还是选用三元气体，焊接接头的静载拉伸试样均断裂在远离焊缝的母材处，呈典型的切断特性，为塑性断裂，；焊接接头塑性良好，正弯和背弯角度均达到180°，没出现任何裂纹。

（四）无论使用三元混合保护气，还是使用二元混合保护气，焊接接头的硬度相差不大，硬度值HV10均满足ISO 15614-1标准的要求，焊接性能良好。

（五）焊接热影响区/HAZ的冲击功值明显高于焊缝金属/WM，表明焊接接头中HAZ的韧性较好；三元气焊缝金属的低温（-40℃）冲击韧性略高于二元气焊缝金属的低温冲击韧。

参考文献：

[1]EN ISO15614-1.金属材料焊接工艺规程及评定—第一部分：钢的电弧焊和气焊、镍及镍合金的电弧焊[S]，2004.

[2]EN ISO 4136.钢熔化焊接头拉伸试验[S]，2011.

[3]EN ISO5173.焊接接头弯曲试验[S]，2009.

气体化学与环境保护 第3篇

1. 臭氧层的破坏

臭氧的分子式为O3, 它的氧化性极强, 极易分解, 很不稳定。臭氧层分布在海拔15千米至35千米的平流层里, 对地球的生命体起着一个保护作用。它能够吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线, 使动物和植物免受紫外线的伤害。过多的紫外线照射会诱发皮肤癌、基因突变、破坏植被和农作物。但是随着氟利昂在压缩机里的使用, 平流层里的臭氧层越来越稀薄, 在南极、北极、西藏等地已经出现了臭氧层的空洞。

氟利昂分解臭氧的反应式为:

其中, 氟利昂分解出来的氯原子成为促使臭氧变成氧气, 而氯原子作为催化剂, 本身并无变化, 一个氯原子破坏臭氧分子的数量可以达到10万。

臭氧层被破坏还有一些其他的原因, 如一氧化氮、二氧化氮等氮的氧化物, 硫酸的酸雾, 火山灰粒子等。要怎样才能保护臭氧层不再受到破坏呢?

科学家们早已经尝试用其他的物质来替代氟利昂的位置, 减少氟利昂对臭氧层的破坏。然而对于一些工业废气, 如一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等, 企业在排放之前应当做出相应的处理。为了保护我们的地球, 保护我们人类自己, 大家都应当努力。

2. 光化学烟雾和灰霾的危害

近年来在我国的上海、南京、深圳、武汉、北京等地陆续出现了光化学烟雾污染和灰霾天气, 证明我们的生存环境已经遭受到了严重的破坏。

光化学烟雾是指汽车的尾气、工厂排放的废气里包含碳氢化合物、氮氧化物等一次污染物, 这些一次污染物在阳光的作用下发生光化学反应, 生成臭氧、醛、酮、酸等二次污染物, 参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合形成浅蓝色有刺激性的烟雾。经过一次污染、二次污染, 光化学烟雾的成分已经变得非常复杂, 具有强氧化性, 能刺激人类和动物眼睛及呼吸道黏膜, 伤害植物叶子, 加速橡胶等材料的老化, 并使大气能见度降低。

灰霾是指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子的含量过高, 让空气变得浑浊、能见度很低。灰霾比较厚, 可达13公里左右。灰霾的粒子比较小、分布也比较均匀, 用肉眼无法看到。灰霾与晴空区之间没有明显的边界, 看起来呈黄色或橙灰色。灰霾的成分很复杂, 包含了上百种颗粒物, 进入呼吸道, 会严重影响人类的健康, 引发鼻炎、支气管炎甚至肺癌等疾病。紫外线能杀死大气中大部分的细菌和病毒, 灰霾天气还会导致近地层紫外线减弱, 使传染病患变多。灰霾天气还容易引发交通事故, 让人产生悲观情绪。灰霾和光化学烟雾还是一对孪生兄弟, 灰霾天气会让光化学烟雾提前到来, 让空气更差, 环境污染更加严重。

3. 温室效应

温室效应是大气保温效应的俗称。自工业革命以来, 人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加, 温室效应引发的全球气候变暖等问题也越来越严重。二氧化碳又被称为温室气体, 它具有吸热和隔热的功能, 它在大气越积越多会形成一种无形的屏障, 使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间反射, 地球表面变得越来越热。温室效应的直接危害是引起全球变暖, 导致两极的冰川融化, 使海平面上升淹没地势较低的土地, 进而导致生物群落的纬度变化和物种的变异及灭亡。

4. 酸雨的危害

酸雨也是目前环境污染的一个重要方面。酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨的形成主要因为水蒸气从大气中溶解了大量的酸性物质, 如二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等。汽车的尾气、工业的排放、石油和天然气等燃料的燃烧是这些酸性物质的主要来源。酸雨可导致土壤酸化, 建筑物和雕塑被腐蚀, 损害森林和植被, 破坏鱼类和海洋生物的生存环境。

惰性气体保护 第4篇

山东聚力焊接材料有限公司

程付朋

［摘要］ 本文主要介绍了CO2气体保护焊气孔缺陷产生的原因和防止CO气孔、H2气孔和N2气孔缺陷应采取的具体措施。

［关键词］ CO2气保焊；气孔缺陷；防止措施

CO2气体保护焊的主要特点是，电弧的穿透力强、熔敷速度快、适应各种位置和不同板厚的焊接、抗锈能力强。

CO2电弧焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。对于不锈钢，由于焊缝有增碳现象，因此只能用于对焊缝质量要求不高的不锈钢焊件。目前CO2电弧焊已在我国机车车辆、汽车、造船、石油化工、工程机械、农业机械等工业部门中获得日益广泛的应用。

由于CO2气体的物理化学性质，给焊接带来一些问题，例如：合金元素烧损、CO气孔、飞溅是CO2电弧焊中三个主要问题，而这三个方面的问题都和CO2气体的氧化性有关。对于合金元素的烧损，通过选择合适的焊丝就可以得到弥补，目前，国产焊丝基本都具有这个能力。而气孔和飞溅是CO2 电弧焊中常见的两个缺陷。下面就气孔产生的原因及采取的措施做一浅析：

CO2电弧焊时产生气孔的主要原因是，焊接时熔池表面没有熔渣覆盖，CO2气流又有冷却作用，因而熔池凝固较快，容易在焊缝中产生气孔。可能产生的气孔有3种：即CO、H2以及N2气孔。

（1）CO气孔：产生CO气孔的原因主要是熔池中的FeO和C会进行下列反应：

FeO+C

Fe+CO

这个反应在熔池处于结晶温度时, 进行得比较剧烈。由于这时熔池已经开始凝固，CO气体不容易逸出，于是在焊缝中形成气孔。

对于防止CO气孔来说主要是正确地选择焊丝，如果焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn，以及限制焊丝中的含C量（一般都限制在0.15%以下），就可以抑制熔池中的FeO和C生成CO的反应，从而有效地防止了CO气孔的产生。所以，在CO2电弧焊中，只要焊丝选择适当，产生CO气孔的可能性是很小的。

（2）H2气孔：电弧区中的氢主要来自CO2气体中的水分以及来自焊丝、工件表面的油污及铁锈，他们在电弧的高温下都能分解出氢气。如果熔池在高温下吸收了大量的氢，那么在它结晶时由于氢的溶解度突然下降，使氢处于过饱和的状态，这将促使如下反应得到发展：

2[H]=H2

反应生成的分子氢不溶于金属，于是在液体金属中形成气泡。当气泡外逸速度小于结晶速度时就形成了气孔。

为防止氢气孔的产生，应着重做好如下几个方面的工作：

①作好焊前的清理工作：焊前要适当的清除工件和焊丝表面的油污、铁锈等脏物；

②使用高纯度的CO2气体：CO2气体中主要的有害杂质是水分和氮气，氮气含量一般较小，危害大的还是水分；

③控制焊接规范：采用直流反接时，可减小产生氢气孔的倾向。许多实践表明，氢是以质子的形式溶解在液体金属中，在形成质子的同时，由原子释放出一个电子：

H

[H+]+e

当液体金属的表面上电子过剩时, 可使上述反应向左进行，即阻碍氢向金属中溶解，直流反接时，因工件是负极，熔池表面上的电子过剩，不利于发生H

[H+]+e的反应，阻止氢离解成质子，因而减小了生成气孔的倾向；此外，在电弧功率不变的情况下, 适当放慢焊接速度，可以使熔池的存在时间增长，有利于气体的逸出，可减小气孔的倾向。

（3）N2气孔：CO2气体保护焊时, 电弧区中的N2来自两个方面：一是空气入侵焊接区；二是CO2气体不纯。而正常的CO2气体中N2的含量很少，最多不超过1%（按体积），所以由CO2气体不纯而引起氮气孔的可能性不大。焊缝中产生氮气孔的主要原因是由于保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。造成保护层失效的原因有：过小的CO2气体流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件的距离过大；以及焊接场地有侧向风等。工艺方面的原因有电弧电压太高、焊接速度过大等，均可造成气体保护层失效。

为防止N2气孔的产生可采取以下具体措施：

①保证CO2气体有足够的流量，不能过小。一般情况下，细丝气体流量的范围通常为：5~15L/min；中等规范焊接时通常约为：20L/min；粗丝自动焊时通常为：25~50L/min。

②喷嘴应畅通无阻，避免飞溅物等堵塞喷嘴。

③喷嘴与工件间的距离不应过大, 一般都在10~20mm。

④在侧向风较大的场合下施工时应设挡风板。

⑤采用直流反极性可减小焊缝中的含氮量，这主要是与氮的溶解机构有关。

⑥在同样的规范下，增加焊丝直径可使焊缝含氮量下降，这是由于熔滴变粗的缘故。

⑦增加焊丝中的含碳量可以减低焊缝中的含氮量，这是因为碳能减低氮在铁中的溶解度。

惰性气体保护 第5篇

关键词：CO2气体保护焊 飞溅

【中图分类号】TG44

引言

CO2气体保护焊作为一种高效率的焊接方法，已得到广泛应用。其主要的缺点是飞溅大，飞溅高达10%左右，从而给企业造成很大的经济损失。同时为获得良好的表面质量，去除飞溅，要花费大量的人力物力，所以减少CO2气体保护焊在焊接过程中产生的飞溅是应用中的重要问题之一。

一、CO2气体保护焊产生飞溅的原因

CO2气体保护焊产生飞溅的主要原因是由于CO2气体物理性质决定的，CO2气

体在电弧温度区间热导率较高，加上分解吸热消耗电弧大量热能，从而引起弧柱和电弧斑点强烈收缩。即使增大电流，弧柱和斑点直径也很难扩展，而弧柱和斑点直径太小，极易引起飞溅。

二、采取的措施

1、改善焊接电源

脉冲CO2焊接法

1）脉冲可控过度CO2焊接法。其原理是在溶滴形成的后期加入方波脉冲，实现每

个脉冲间有一溶滴过度到母材上。这种方法的关键是加入的时间要恰当，要保证电流脉冲在溶滴形成后期加入，这样能使弧根扩展上爬，实现非短路过渡。

2）负脉冲电流诱导过渡CO2焊接法。这种方法的原理是用一个负脉冲电流讯导号

发生器，在溶滴短路之前发生一个负脉冲，使焊接电流迅速降低下来，减小溶滴中积累的能量，从而减少由于电爆炸带来的飞溅。当溶滴与熔池短路时负脉冲电流讯号发生器输出信号为零，这时短路电流比常规CO2焊接电源大得多的短路电流上升率上升，这有利于利用电磁收缩效应加速溶滴过渡。该方法燃弧时间可控，溶滴過渡有规律，溶滴颗粒均匀，电弧稳定飞溅大大减少。

2、正确选择工艺参数

1） 焊接电流与电弧电压

电弧电压（电弧电压、焊接电压、修正电压）过高或过低对焊缝成形飞溅、气孔及电弧的稳定性都有不利的影响。短路过渡时，如果电弧电压太低，则弧长很短，短路频率很高，电弧燃烧时间短，可能焊丝端部还来不及熔化就插入熔池，会发生固体短路。因短路电流很大，致使焊丝突然焊断，使气体突然膨胀，从而冲击熔池，产生严重飞溅，如果电弧电压过高，则由短路过渡变成上挠排斥过渡。在保证焊透、成形良好的情况下，尽可能采用大电流。但电流过大，使工件变形增大，飞溅增大。

2） 焊枪角度

焊枪的倾角决定了电弧力的方向，当CO2气体保护焊焊枪垂直焊接时飞溅率最小， 焊枪倾角越大， 飞溅越多，一般焊枪倾角最好不超20°。

3） 焊丝伸出长度

当送丝速度不变时，焊丝的预热作用随焊丝伸出长度的增加而增强。焊丝伸出长度短时，电阻预热作用小，电弧功率大、熔深大、飞溅小；伸出长度长时，电阻对焊丝的预热作用强、电弧功率小、熔深浅、飞溅多。

3、焊接材料控制飞溅的措施

在焊丝中加入稳弧剂和脱氧剂，以控制飞溅。稳弧剂不仅可使熔滴表面张力下降、细化熔滴，还可使电弧中电弧气体的有效电离电位降低，促进弧根扩展，电磁收缩力的轴向分力变成推动熔滴过渡的作用力，从而减少飞溅。脱氧剂使FeO脱氧，同时对烧损的合金元素予以补充。这样使CO2气体的氧化性造成的飞溅可得以控制，因此在焊丝中加入一定量的脱氧剂（与氧亲合力比铁大的合金元素），使FeO中的铁还原。

1）用实芯焊丝焊接时，应采用Si、Mn等脱氧元素的焊丝。同时，在保证机械性能前提下，降低焊丝含碳量可减少飞溅。此外，焊丝拔丝工艺对金属飞溅量也有影响，不同工厂生产的焊丝，尽管化学成分相类似，但在焊接过程中产生的飞溅量大小往往不一样。

2） 药芯焊丝。由于药芯焊丝为气—渣联合保护，且药芯成分中有稳弧剂， 因此电弧稳定， 熔滴为均匀的喷射状过渡，飞溅少。通常药芯焊丝CO2气体保护焊的飞溅率约为实心焊丝的35%。

4、颗粒过渡焊接时在气体中加入Ar

在CO2气体中加入Ar，可以改变纯CO2气体的物理性质和化学性质，随着Ar比例增大，飞溅率将逐渐减少，80%Ar+20%CO2是最为理想的配比，飞溅率最低。所以在CO2气体中加入Ar是减少焊接飞溅产生的有效途径。

5、限制金属液桥的爆断能量

CO2气体保护焊短路过渡时， 在短路末期短路液桥缩颈电爆炸飞溅是产生飞溅的主要形式， 即在短路过程中形成的液桥被急剧加热， 过量的能量积累导致液桥气化爆炸而引起飞溅， 因此设法使短路液桥的金属过渡趋于平缓是减少飞溅的有效措施。可采取下面的方法。

1）直流回路电感法。在焊接回路中， 为使焊接电弧稳定和减少飞溅， 一般需串

联合适的电感， 即在焊接回路中串接电抗器、电阻或增大电源变压器的阻抗， 这样可以限制短路电流增长速度及峰值电流， 可以控制引起飞溅产生时的能量，一旦焊接过程稳定下来以后， 就不要随便改动。

2） 电流切换法。在短路过渡时， 即在金属液桥缩颈达到临界尺寸之前短路电流逐渐增大， 在短路电流增大前进行电流切换， 将电流从高值切换到低值， 这样液桥缩颈便处于小的电磁收缩力的作用下，而缓慢断开， 这就消除了液桥爆断产生飞溅的因素， 飞溅率可降低2%～3%。

3） 电流波形控制法。通过控制输出电流波形，使金属液桥在较低的电流时断开， 而在将临短路时，再由高值电流改变成低值电流，使短路时的电流较低，而处于高温状态的熔滴形成的短路液桥温度较高，施加很小的能量就能实现金属的过渡与爆断，从而限制了金属液桥爆断能量，能够降低飞溅。

三、结束语

CO2气体保护焊产生飞溅的因素是多方面的，通过一定得材料措施可以有效控

惰性气体保护 第6篇

1.1 工艺特点

天野化工甲醇装置的主要工艺特点是在设计上综合利用能量, 来提高装置的整体效率。主要生产单元包括:配气站、压缩、天然气转化、湿法回收CO2、甲醇合成、粗甲醇精馏、膜分离回收氢气技术、中间罐区、火炬系统等。

一段蒸汽转化炉前采用了天然气饱和塔流程来回收蒸汽冷凝液, 以降低工艺冷凝液的处理成本和节省部分蒸汽转化所使用的中压蒸汽;补碳工艺采用了转化炉前补CO2, 以调整转化气中CO与CO2的比例, 提高CO来提高总碳利用率。甲醇合成塔为气冷式合成塔, 由杭州林达化工技术工程有限公司 (简称林达) 设计, 冷进料气在塔内往返一次由反应热加至反应温度, 再进入催化剂床层, 同时控制催化剂温度。甲醇精馏采用四塔精馏工艺, 包括预塔、加压塔、常压塔和回收塔, 精甲醇产品由加压塔和常压塔各采出一股进入精甲醇罐, 杂醇油由回收塔采出, 保证了产品质量。

精馏工序设计优缺点分析

优点1:合理利用转化气的余热, 节约了蒸汽;

优点2:设计上采用了多效精馏, 节约了能量, 降低了成本;

优点3:操作方便, 易于控制, 弹性大。

缺点1:精馏放空气体直接排入大气, 对现场环境造成破坏, 浪费能源;

缺点2:放空气体带走了甲醇, 降低了装置收率, 降低了产量;

缺点3:回收塔达不到设计性能, 产品与废水只能达到一个指标合格;

缺点4:从预塔回流槽采出的轻馏份中带走的甲醇含量高;

缺点5:转化气腐蚀造成装置检维修工作量的增加;

缺点6:转化气热源管线长, 开车过程中容易造成液封, 水击现象。

1.2 装置流程简图 (附图1, 图2, 图3)

2 论点的产生

1) 针对缺点1、缺点2中放空气体的危害, 决定研究回收利用。

2) 回收方法:利用氢回收去转化炉的尾气作动力, 依托喷射泵带入转化炉燃烧。

3 回收放空气体

3.1 放空气体标准

(GB14554-93) 二级新扩改建标准, 见表1, 2。

3.2 各放空气体组成

3.3每天排入大气中CH3OH的量

(98+156) ×24=6 096kg/d

每月6 096×30=182 880kg/月=182.88t/月

3.4 每天排入大气中轻馏份的量

546×24=1 3104kg/d, 每月13 104×30=393 120kg/月=393.12t/月

3.5 每天排入大气中物质热值合计

3.5.1甲醇的低位燃烧值:638 514J/mol

(1) 放空甲醇气的燃烧值总和:

182 880 kg/月 ÷ 32 × 638 514J/mol=3 649 107 510kJ/月

(2) 天然气的燃烧值:

根据公司测算目前使用天然气热值34 297kJ/m3 (标)

(3) 放空甲醇浪费的热量相当于多少天然气的热量:

3 649 107 510kJ÷34 297kJ/m3 (标) =106 397m3 (标)

(4) 按照每m3 (标) 2.05元计算, 每月可节约费用:

106 397m3 (标) ×2.05=218 114 元≈21.8万元

3.5.2轻馏份的燃烧值

放空轻馏份的量:

546kg/h×24×30=393 120kg/月≈393t/月

3.6轻馏份的低位燃烧值

526 385J/mol

3.6.1 放空轻馏份的燃烧值总和

393 120 kg/月 ÷ 20 × 526 385J/mol=10 346 623 560kJ

3.6.2 放空甲醇浪费的热量相当于多少天然气的热量

10 346 623 560kJ÷34 297kJ/m3 (标) =301 677m3 (标)

3.6.3按照每m3 (标) 2.05元计算, 每月可节约费用

301 677m3 (标) ×2.05=618 438元≈61.8万元

3.7 每月排入大气中有机物的量

182.88t/月+393.12t/月=576t

3.8 可见其对现场环境的污染程度非常严重

3.9 利用氢回收装置去转化大烧的尾气做动力源, 带动抽气器, 送入转化燃烧的可行性研究

3.10 选择喷射器

由于喷射器是非标设备, 所以需要与厂家沟通制作, 按照厂家型号规范, 初步选择以下两个型号的喷射器, 作为此次技改的主要设备。

P0.03-5000/7.0

P0.02-3000/7.0

4 结论

4.1 通过技改, 采用驰放气带动喷射器回收精馏放空气体, 每年为公司节约费用:

(21.8+61.8) ×12=1 003.2万元

4.2每年少排入大气中有机物:

576×12=6 912t

4.3 虽然排放符合《大气污染物综合排放标准》 (GB16297-1996) , 但是实施技改后既为公司节约了费用, 又净化了现场, 保证了员工身体健康的环境, 而且达到了节能减排、清洁生产的国家要求。

参考文献

[1]TY-JC-05-09-01, 甲醇装置流程图册.

[2]汪镇安主编.化工工艺设计手册[M]. (第三版) / (上下册) .北京:化学工业出版社, 2003.

[3]成大先主编.机械设计手册[M]. (第五版) /第4卷.北京:化学工业出版社, 2008.

[4]张子峰, 张凡军主编.甲醇生产技术[M].北京:化学工业出版社, 2008.

气体保护焊机送丝不稳分析 第7篇

关键词：气体保护焊机,送丝故障,送丝装置

一、引言

在机械类企业, 焊机起着重要作用, 其中气体保护焊机因其良好的稳定性、实用性、成型美观等特点在企业应用广泛。鉴于其良好性能和及时的售后服务, 公司购买了大量唐山松下产RF2模拟焊机及GR3数字焊机。由于点检、保养不到位, 焊机经常出现故障且故障各异, 送丝不稳是其常见故障之一。气保焊机基本接线图见图1。

二、故障分析

1.送丝不稳常见原因

焊机送丝故障常见原因可概括为图2。

(1) 送丝压力调整不当。送丝装置实物照片见图3, 压轮、送丝轮侧面和正面图见图4。若压力太大, 会造成焊丝变形, 送丝困难, 导套帽或导电嘴磨损加快。若压力太小会出现送丝不均。最合适的压力是旋转压臂, 到所用焊丝直径刻度的上方, 如图4焊丝加压刻度。

(2) 送丝簧问题。常见送丝簧结构见图5。送丝簧使用中有几项品质要求, 如送丝簧出现硬弯、送丝簧被拉长以及送丝簧长度不够不能使用。送丝簧规格必须与焊丝直径相符, 热塑管或密封圈损坏应及时更换或修理, 否则会漏气。

2.送丝簧安装

插入送丝簧不要过快、过猛, 否则易造成软管弯折。送丝簧插入后, 顺时针转动焊枪, 继续推动送丝簧直至O形圈完全推进去。送丝簧尾端露出长度4~7 mm, 送丝簧前端, 不得超过枪头分气孔。

3.送丝簧的清理

(1) 送丝簧中焊丝切粉及污物过多会严重影响送丝的稳定性及出气量, 造成送丝不畅或出暗气孔, 所以送丝簧必须定期清理。

(2) 清理时可在干净、平整的平面上将送丝簧逐段轻轻摔打 (注意不要损坏热塑管) , 使得软管内的焊丝切粉及污物松动, 然后用干燥的压缩空气进行清除。

三、导电嘴

导电嘴是直接向焊丝传递电流的部件, 导电嘴内孔与焊丝接触而导电, 导电嘴外表面与喷嘴内壁之间流过保护气体。使用时, 导电嘴的规格必须与焊丝直径保持一致, 即导电嘴内径不能过大或过小。过大导电不好, 过小则送丝阻力增加, 二者均会造成焊接过程不稳定, 严重影响焊接质量。导电嘴孔径与焊丝直径的关系见表1。

mm

导电嘴问题点就在导电嘴孔径问题, 导电嘴孔径合适, 穿入焊丝后状态见图6a。孔径太大状态见图6b, 此时焊丝与导电嘴内壁接触点经常变化会造成电弧不稳, 焊缝不直。

四、送丝轮与焊枪电缆弯曲半径

送丝轮槽径大于焊丝直径, 送丝推力不足, 送丝不稳。送丝轮槽径小于焊丝直径, 推力不足, 焊丝受损。送丝轮槽中污物过多同样引起推力不足。每个送丝轮可适用两种直径的焊丝, 送丝轮槽大小必须与焊丝直径保持一致, 安装正确时丝径标号应朝向外侧。

若焊枪电缆弯曲过大, 焊丝在焊枪中阻力大, 送丝受阻, 送丝不均或送不出丝。所以, 焊接时焊枪电缆的弯曲半径应>300 mm。

五、SUS 导套帽与送丝轮不对中

(1) 紧固螺母必须拧紧以保证送丝轮槽与SUS导套帽对中。每天作业前应查看其是否松动。否则将增加送丝阻力或刮伤焊丝, 从而引起焊接电弧不稳, 影响焊接质量 (图7) 。

(2) 导套帽孔太大、送丝轮与导套帽距离过大, 焊丝容易打弯, 松丝不畅。导套帽孔太小, 摩擦阻力大, 送丝受阻 (图8) 。

六、焊丝不良

CO2气体保护焊焊缝裂纹控制 第8篇

CO2气体保护焊焊缝裂纹是焊接中最危险的缺陷之一。若在焊接过程中出现裂纹, 将给生产带来很大的麻烦。对出现裂纹的结构件进行非常繁琐的返工返修处理, 首先对结构件焊缝进行气刨工序, 再把气刨留下的焊渣焊缝修磨干净, 重新进行焊接。因此, 采取适当焊接工艺措施, 控制好焊缝裂纹是生产中必不可少的环节。

二、CO2气体保护焊焊缝裂纹的概述

CO2气体保护焊焊缝裂纹是在力 (外力、内力) 的作用下, 在焊接接头中力学性能最薄弱的部位发生。根据焊接的钢种、焊接结构和引起裂纹的原因不同, 裂纹有各种各样的形态和特征, 所以有各种各样的分类方法。按CO2气体保护焊焊缝裂纹形成的条件, 可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。

三、CO2气体保护焊焊缝裂纹的分类及控制措施

3.1 热裂纹及控制措施

焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹。通常产生在焊缝内部, 有时也可能出现在热影响区, 表现形式有:纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。其特征是焊后立即可见, 且多发生在焊缝中心, 沿焊缝长度方向分布。此外, 如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质, 当焊接拉应力足够大时, 也会被拉开。总之, 热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。针对其产生原因, 其预防措施如下: (1) 控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质含量, 尽量减少低熔点共晶的数量。S、P的最大含量取决于被焊金属, 一般低碳钢、低合金钢S、P<0.05%, 高合金钢<0.04%, 不锈钢<0.02%或更低。对重要焊接构件应采用碱性焊条或焊剂, 以进一步减小有害杂质含量。 (2) 严格控制焊接工艺参数, 适当增加线能量E和提高预热温度, 减慢冷却速度, 减少焊缝金属的应变, 从而降低热裂纹倾向。在焊接高强板焊角6mm、坡口深度8mm时, 其工艺参数选择如表1:焊角>6mm、坡口深度>8mm时, 其工艺参数选择如表2。

焊前预热后要等大约一分钟, 待温度均匀、稳定后用红外线测温仪测温, 焊缝周围75毫米的范围内温度必须合格。Q460板焊前预热温度要达到80-120℃, Q550板焊前预热温度要达到100-150℃, Q690板焊前预热温度要达到150-200℃再开始焊接。在室外焊接高强板时, 焊缝焊接完成后要立即采用保温材料进行保温处理。 (3) 焊接接头形式对接头的受力状态、结晶条件和热的分布影响很大, 接头处应尽量避免应力集中 (错边、咬肉、未焊透) , 接头应平滑过渡相互错开, 采用多层多道的焊接方法。如果第二次焊接时需要重新对齐连接处, 焊接分步完成。 (4) 安排好焊接次序, 一般顺序原则:对称焊, 分散应力, 最后一道才是拘束封闭。两条对接焊缝对称焊接。

3.2 冷裂纹及控制措施

焊缝金属在冷却过程或冷却以后, 在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。其形成的基本条件有3个:在焊接热循环的作用下, 热影响区生成了淬硬组织;焊缝中存在有过量的扩散氢, 且具有浓集的条件;存在着较大的焊接拉伸应力。针对其产生原因, 其预防措施如下: (1) 根据材料等级、碳含量、构件厚度、施焊环境等, 选择合理的焊接工艺参数和线能量, 如焊前预热、焊后缓冷, 采取多层多道焊接, 控制一定的层间温度等。 (2) 选用低氢型焊条, 减少焊缝中扩散氢的含量。 (3) 提高钢材质量, 减少钢材中的层状夹杂物。 (4) 采取可降低焊接应力的各种工艺措施。

四、结语

CO2气体保护焊焊缝裂纹是直接影响产品质量的主要因素, 为了控制焊缝裂纹, 减少产品焊接缺陷, 减少返工返修, 节约生产成本, 本文主要对CO2气体保护焊焊缝裂纹控制进行了比较详细的分析。

摘要：CO2气体保护焊焊缝裂纹是一种非常严重的缺陷。焊接过程中要采取一切必要的措施控制出现裂纹, 在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹, 应彻底清除, 然后给予修补。

关键词：CO2气体保护焊,裂纹控制,工艺参数

参考文献

[1]王长忠.焊接工艺基础.中国劳动社会保障出版社, 2001;ISBN7-5045-2964-8

[2]于在洪.焊接裂纹的产生及防止措施.科技信息, 2011;TG441.7

[3]徐玉森.刚性十字形接头焊接裂纹试验方法.中国标准出版社, 1996;GB/1118

CO2气体保护焊的质量控制 第9篇

CO2气体保护焊是汽车生产制造中应用广泛的焊接技术。CO2气体保护焊具有焊接成本低、生产效率高、抗锈蚀能力强、抗裂性好、可进行全位置焊接、焊厚变形量小等特点。基于以上优点CO2气体保护焊在汽车工业中广泛应用。对焊接质量进行全面、科学的控制可有效降低焊接缺陷产生,使产品结构强度达到设计要求、有效避免应力集中、减少疲劳裂纹产生源。

1、工艺原理与实施

1.1 原理及适用范围

CO2气体保护焊是熔化极气体保护焊的一种,也是熔化极电弧焊的一种,其电弧产生及焊接过程原理与手工电弧焊、埋弧焊相似,其区别在于没有手工焊条药皮及埋弧焊剂所产生的大量熔渣;所使用的熔化电极为实心焊丝或药芯焊丝;由保护气罩导入的CO2气体或与其它惰性气体混合的混合气体围绕导丝嘴及焊丝端头隔离空气,对电弧区及熔池起保护作用。CO2气体保护焊常用于低碳钢、低合金高强度钢以及其它合金钢的焊接。

1.2 焊接参数选用

焊丝直径:根据焊件厚度、焊接位置及生产进度要求综合考虑,可按下表进行选择。

焊接电流和焊接电压根据焊件厚度、坡口型式、焊丝直径及所需的熔滴过渡形式选择。

焊接电流:焊接电流的大小主要取决于送丝速度。送丝的速度越快,则焊接的电流就越大。焊接电流对焊缝的熔深的影响最大。当焊接电流为60～250A,即以短路过渡形式焊接时,焊缝熔深一般为1mm～2mm;只有在300A以上时,熔深才明显的增大。

焊接电压:电弧电压短路过渡时,则电弧电压可用下式计算:

此时,焊接电流一般在200A以下,焊接电流和电弧电压的最佳配合值见下表。

当电流在200A以上时,则电弧电压的计算公式如下。

二氧化碳气体保护焊焊接电流及焊接电压:

焊丝伸出长度:一般取焊丝直径的8倍,且不超过15mm。

CO2气体流量:细丝焊时取8～15L/min,粗丝焊时取15～25L/min。

焊接速度:半自动焊根据保护效果、焊缝成形和防止焊接缺陷及材料热输入要求来定,一般在15～40m/h范围内调节。

1.3 焊接的实施

焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。焊丝包装应完好,如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时应部分丢弃。CO2气体纯度应不低于99.5%,含水量应低于0.1%,瓶内高压低于1MPa时应停止使用。实心焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀、镀铜层应完好无损。

焊缝的剖口形式、位置、间隙等符合设计和规范要求;缺棱为1-3mm时,必须修磨平整;缺棱超过3mm时,用直径不超过3.2mm的低氢型焊条补焊,并修磨平整。严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物,焊缝内清理干净。

应根据搭接部位走向选择焊接方式。

平焊按焊枪运动方向分右焊法和左焊法二种。右焊法时熔池保护良好,热量利用充分,焊缝外形较饱满;但右焊法时不易观察焊接方向,易偏焊。厚板焊接时,为保证熔宽,可将焊丝作适当的横向摆动。10°～15°左焊法时,电弧对母材有预热作用,熔宽增加,焊缝形成较平,改善焊缝形成,且能看清焊接方向,不易焊偏。因而,一般常用左焊法焊接。焊枪倾角约为10°～15°。

立焊(喷嘴向上),气体流量比平焊要略大。此时焊缝熔深浅,成形美观。5°～10°对细丝薄板立焊,常用立向下焊接。焊枪向下倾斜对粗丝厚板立焊,可用立向上焊接。焊枪作适当的横向摆动,亦可获得良好的成形。

横焊时5°～15°焊接规范可与立焊相同。焊枪可作小幅度前后摆动,以防熔池温度过高,铁水下流。焊枪与焊缝水平线间夹角为5°～15°。

仰焊5°～15°仰焊时电流适当减少,气体流量适当增大。通常采用右焊法。焊枪可作前后左右摆动,焊枪倾角为5°～15°。

2、焊接质量控制

CO2气体保护焊常见的焊接缺陷:裂纹、夹渣、气孔、咬边、未熔合、未焊透、熔透过大、飞溅。

2.1 造成焊接缺陷的要因分析

通过质量管理工具鱼刺图分析,结合实际生产中的情况,从人、机、料、法、环五方面进行要因分析,找到产生频次较高的焊接缺陷的全方位因素。

2.2 每根鱼刺的分析与改善

2.2.1 人为因素分析控制(人)

焊接操作人员因素分析:生产中存在操作人员对焊接产品、工艺不熟悉及质量意识不强的情况,个别人员经过操作练习但并未取得焊工资质存在无证上岗的情况。

改善措施:根据JB/T 9186-1999规程进行焊接工艺评定,并应根据评定报告确定焊接工艺。进行相应培训焊接操作人员应熟悉了解产品,对产品图纸及工件坡口形式等焊接工艺有充分了解,并严格按照工艺流程实施焊接。焊工必须是经考试合格并取得合格证书的持证有资质人员,持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。应对焊工进行质量意识培训和专业知识培训,建立良好的质量意识和责任心及操作技能。

2.2.2 设备因素分析(机)

设备因素引起焊接缺陷分析:保护气体流量直接影响气体保护效果,气压表及减压阀的示值准确程度会影响实际供气的准确性,气体流量过小时,焊缝易产生气孔等缺陷。送丝机构不平稳将会影响送丝速度和焊丝伸出长度,焊丝伸出长度过长时,容易形成未焊透,未熔合,增加飞溅,削弱保护,形成气孔。

改善措施:气体流量直接影响气体保护效果。气体流量过小时,焊缝易产生气孔等缺陷。气体流量过大时,由于气体在高温下的氧化作用,会加剧合金元素的烧损,减弱硅、锰元素的脱氧还原作用,在焊缝表面出现较多的二氧化硅和氧化锰的渣层,使焊缝容易产生气孔等缺陷,降低焊缝质量。气体流量应根据焊接电流,焊接速度,焊丝伸出长度,喷嘴直径,焊接位置等因素考虑。当焊接电流越大,焊接速度越快,焊丝伸出长度较长,喷嘴直径增大,室外焊接及仰焊位置时,应采用较大的气体流量。当焊丝直径小于或等于1.2mm时,气体流量一般为6～15L/min;焊丝直径大于1.2mm时,气体流量应取15～25L/min。根据焊接工位布置情况和焊接工件结构合理布局,检查送丝系统:推丝式送丝机构要求送丝软管不宜过长(2～4m之间),确保送丝无阻。焊丝伸出长度与焊丝直径,焊接电流及焊接电压有关。焊丝伸出长度增加,将降低焊接电流,减少熔深,增加焊缝宽度。焊丝伸出长度过长时,容易形成未焊透,未熔合,增加飞溅,削弱保护,形成气孔;焊丝伸出长度过短时,会妨碍对熔池的观察,喷嘴易被飞溅堵塞,影响保护形成气孔。1.2mm焊丝伸出长度以8～15mm为宜,粗丝时,在15～25mm之间。细丝时为减少飞溅,尽量使焊丝伸出长度少些,但随焊接电流的增大,其伸出长度应适当增加。

2.3 板(管)材、焊材因素分析改善(料)

板(管)材、焊材因素引起的焊接缺陷分析:工件有油、锈及水份将会引起气孔、裂纹等缺陷的产生。CO2气体纯度不达标、含水量偏高将造成气孔缺陷。

改善措施:焊丝、坡口及坡口周围10～20mm范围内必须保持清洁,不得有影响焊接质量的铁锈,油污,水和涂料等异物。CO2气体的纯度不得低于99.5%,保持含水量和含氮量均不超过0.1%。同时,当气瓶内的压力低于1Mpa,就应停止使用,以免产生气孔。这是因为气瓶内压力降低时,溶于液态CO2中的水分汽化量也随之增大,从而混入CO2气体中的水蒸气就越多。

2.4 焊接工艺方法因素分析(法)

工艺方法因素引起的焊接缺陷分析:在实际生产中常有采用大电流焊接的情况,造成咬边、焊穿缺陷。采用不适合的焊接速度造成焊缝成形不良或烧穿缺陷。

改善措施:在保证母材焊透又不致烧穿的原则下,应根据母材厚度,接头形式焊接位置及焊丝直径正确选用焊接电流。焊接电流是确定熔深的主要因素。随着电流的增加,熔深和熔敷速度都要增加,熔宽也略有增加。送丝速度越快,焊接电流越大,基本上是正比关系。焊接电流过大时,会造成熔池过大,焊缝成形恶化。焊接速度过高,会破坏气体保护效果,焊缝成形不良,焊缝冷却过快,导致降低焊缝塑性,韧性。焊接速度过低易使焊缝烧穿,形成粗大焊缝组织。半自动焊接时,焊接速度在15～40m/h范围内调节,一般不超过30m/h。

2.5 焊接环境因素分析(环)

环境因素引起的焊接缺陷分析:焊接时气体保护作用非常重要,较强的自然风或使用风扇时对着焊接区域吹风将影响保护气体的保护效果,造成气孔等焊接缺陷。布局不合理将造成施焊方式受限,焊缝成形差。

改善措施:避免周边环境的空气流过大,施焊周围风速大于2.0m/s时采取格挡措施,炎热天气下使用风扇时应避免向施焊区域直吹。合理布局优先采用平焊、横焊尽量减少仰焊。

3、效果确认

经过对CO2气体保护焊常见的焊接缺陷要因分析和采取针对性改善措施,焊接产品缺陷大幅减少,交验合格率由72%提升至96%。

摘要：CO2气体保护焊在汽车生产制造中应用广泛,本文针对实际生产中出现的焊接缺陷对要因进行分析,并采取改善措施进行焊接质量控制,实施效果明显。

关键词：CO2气体保护焊,质量控制,改善措施

参考文献

[1]王长忠.焊工工艺与技能训练.中国劳动社会保障出版社.2001.

[2]陈美成,江爱坦,郑榕弟等.焊接工艺学.中国水利水电出版社.1986.

惰性气体保护 第10篇

关键词：二氧化碳气体保护焊；薄板焊接；应用

二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中的应用有其必要性。我主要谈以下几点：

一、二氧化碳气体保护焊的特点

目前，二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中的应用较为广泛，主要包括以下几点：

首先，成本比较低。在通常情况下，焊丝不需要清渣，可以直接应用，而且焊丝的价格和二氧化碳气体的价格都相对较低，比起焊条电弧焊相比，其成本可以降低40%～50%。

其次，生产效率高，而且节能效果好。在焊接过程中，由于其电流密度较大，而且能量相对集中，所以，在焊接时，其熔透性比较强，可以达到电焊弧的1～3倍。

二氧化碳气体保护焊所形成的焊缝，不仅抗裂性能好，而且抗锈能力强，更为重要的是可以进行全位置焊接。

二、二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中的应用

1.焊接工艺

在焊接时，宜采用简单的端面进行处理，要求焊枪与焊接小车要设计成一体，并且一键控制，焊接夹具采用专业用具，最大夹持要达到500 mm宽钢板。如中厚碳钢板与不锈钢薄板在采用二氧化碳气体保护焊焊接时，由于两块钢板是T空接，可以直接焊，但要注意层间温度，避免产生焊接变形和出现裂纹，焊接前最好对焊缝附近区域进行预热，因为碳钢板比较厚。另外，在具体实施时，其主要的焊接步骤如下：要做好焊接前的准备工作，将端面油污、水分、锈蚀去掉，避免影响后期焊接，并且需要将接头处进行打磨处理。组对、焊接，将钢板夹放在夹具轨道上，要注意保持2 mm的间隙，接着通过爆丝引弧。焊后处理，在焊接完成后，不必要采取任何措施，只需要等到温度下降后，将工件拆卸即可。

2.焊接参数控制

日常采用的是焊接方法有平焊、立焊和横焊，为此，需要控制好二氧化碳保护焊的焊接参数：

首先，电流、电压和气压的确定。如焊件是12 mm那么焊件破口应该是3～4 mm，电流是360～400 A，根据实际电压调节合适，二氧化碳气体保护焊渗透性能比较好，在作业的时候尽量手平稳摆动幅度和速度要均匀。

其次，二氧化碳气体保护焊角焊焊接参数，如平焊A=310，V= 30，速度=320mm/min，这时，角焊的焊接参数，包括平角焊、立角焊、仰角焊，要以评定合格的焊接工艺为准。

三、二氧化碳气体保护焊焊接薄板注意事项

由于CO2可以采用全位置焊接，不仅成本低，而且焊接速度是手工焊的1～2倍，但是在焊接高强度钢，最好采用手工焊。

如果药芯焊丝与实心焊丝焊接工艺不同，焊接效果也不同，如CO2气体保护焊焊接2.0～6.0薄板的焊接工艺，药芯焊丝6 mm，在实际操作时，没有必要开坡口，自然平板对接I型坡口双面焊即可。

总而言之，要想全面掌握二氧化碳气体保护焊工艺和施工技术，就要了解其焊接特点，掌握正确的运用方法，把握注意事项，进而提高生产效率和质量。

参考文献：

杨明.二氧化碳气体保护焊施工技术[J].山西建筑，2012（19）.

镁及镁合金浇注采用保护气体的研究 第11篇

1 镁及镁合金生产工艺过程

熔融的镁及镁合金用熔融金属泵通过输送管从连续精炼炉及感应炉输送到铸造机的浇铸模具内, 熔融金属镁及镁合金注入模具后, 锭模输送机移动到保护气罩的下面, 保护罩内分布着保护气体, 防止发生镁燃烧。

镁锭凝固需要考虑易脱模, 每个模具的重量都超过85kg, 模具的重量设计是考虑到快速使镁锭凝固, 然后模具运输机不间断移动, 浇铸管连续浇注的过程。

2 镁及镁合金生产采用保护气体的意义

镁及镁合金生产时气体保护的根本任务就是将浓度和流量与镁及镁合金熔体表面阻燃保护, 要求匹配的混合保护气体均匀分布到熔体表面, 通过形成稳定的保护膜而获得持续的阻燃保护效果。为了使成膜气体和载流气体均匀的混合后分布在熔体镁及镁合金表面, 供应系统将自动混合制备出成膜气体浓度、混合保护气体总流量, 并与镁及镁合金熔体所处工艺环境相适应 (即:随熔体工艺环境智能调节) 的混合保护气体, 再根据所需要求均匀的输送分布到保护的镁及镁合金表面。

3 镁及镁合金生产采用保护气体的应用及原理

3.1 保护气体的应用

3.1.1 SF6和R-134a作为保护气体的应用

SF6是全球镁产业普遍采用的成膜气体, 它可以采用干燥空气、氮气、或/和二氧化碳为载流气体, 通过比例混合后得到混合保护气体, 为镁及镁合金熔体提供阻燃保护。实践表明, 含SF6保护气体对镁及镁合金熔体都具有良好的保护效果, 有效保护温度可以高达820℃。然而, 因SF6的强烈温室效应 (CO2的23 900倍, 且在大气中的存在寿命长达3200年) 而被欧美发达国家禁用。作为SF6的替代气体, 各种氢氟烃 (即俗称的氟利昂) 气体就在国外被用作镁及镁合金熔体的阻燃保护成膜气体, 其中, 国外已成熟使用的R-134a用来保护镁及镁合金熔体表面。

3.1.2 氟利昂作为成膜保护气体的应用

氟利昂与SF6相比, 氟利昂气体总体的温室效应低得很多, 大约为SF6的10%左右。因此, 具体选择何种氟利昂气体做镁 (合金) 阻燃保护用成膜气体, 通常考虑以下因素:

(1) 镁与H和力较强, 故在相同技术经济指标的前提下, 所用成膜气体的H含量越底越好;

(2) 为镁及镁合金的熔体提供阻燃保护的是氟利昂气体中所含的F原子, C也能起辅助保护作用。因此, 在相同技术经济指标下, 选用含F原子数量多的氟利昂;

(3) 保护气体混合供应需要在生产场地在线实施, 因此, 要求所用成膜和载流气体在使用温度范围内具有强挥发性 (沸点越低、挥发速度越快、输出压力越高) ;否则, 为了维持保护气体的有效稳定供应, 就需要对气源和管线进行加热和保温;

(4) 氟利昂类气体在常温、常压下空气中是不可燃的, 但是HFC-134a在770℃高温下却可自燃。因此, 在超过该温度高浓度使用时, 就存在一定的安全隐患;

(5) 氟利昂类气体在常温常压下对设备没有任何腐蚀, 但是和SF6一样在镁及镁合金熔体温度下, 氟利昂气体都会分解成强腐蚀性的小分子气体, 对设备产生腐蚀, 而腐蚀作用随气氛中H、O的含量增加而强化。

3.2 保护气体混合供应原理

每个"浓度通道"的保护气体混合供应子系统通过数字流量计自动调控各组元气源的流量, 经混合均匀后按各用气点的需求分流到各用气点, 为该用气点的镁及镁合金熔体提供阻燃保护。为了提供稳定的保护气体混合供应效果, 保护气体混合供应系统还集成以下主要功能:

(1) 为了确保稳定的保护气体供应, 首先采用压力调节及稳压阀, 将各组元气体气源供气压力调节并稳定在合适的工作状态;

(2) 为了确保气源供应稳定, 保护气体混合供应系统还对全部组元气体气源进行时实时监控, 在气源欠压时及时发出气源维护或更换 (瓶装气体) 提示, 直至声光报警;

(3) 组元气体转子流量计可及时了解流量数据的同时, 为紧急停电情况下的组元气体流量提供人工调节的可能;

(4) 为了适应工况变化对混合保护气体的成膜气体浓度和流量要求的变化, 保护气体混合供应系统集成在PLC软件系统中, 通过对工况的在线检测和闭环调控, 不仅实现自动按需启停保护气体供应, 还可智能调节各通道的成膜气体浓度和总流量, 也为各工位保护气体流量的智能调节提供可能。

4 结语

在我国没有明令或用户没有要求不得使用SF6的前提下, 优先采用SF6作为成膜气体;同时, 根据用户的技术经济状况比较 (易采购性、采购成本、相对用量等) , 合理选择R-134a作为备用成膜气体, 以便全面满足用户和国家法律对生产环保的要求。另外, 载流气体不建议采用空气作载流气体, 以消除潜在的安全隐患;若用户内部拥有气体厂供应廉价气源, 建议统一采用N2作为主要载流气体, 对保护效果要求苛刻的场所, 辅以一定比例CO2。

参考文献

[1]庞松, 吴国华, 孙明, 戴吉春, 张扬, 丁文江.镁合金熔炼保护气体研究现状与展望2011, (3) .

[2]张丁非, 戴庆伟, 胡耀波, 等.镁合金板材轧制成型的研究进展.工程材料2009, (10) :85一90.